JP3146928B2 - データ送信装置とデータ送信制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル映像音声機
器間で映像や音声信号を伝送する伝送装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル映像データ及び音声データの
伝送を行う手段として、Ｐ１３９４インタフェースを使
用することが出来る。Ｐ１３９４はＩＥＥＥで検討され
ている次世代のマルチメディア用の高速シリアル・イン
タフェースである（参考文献、ハイ・パフォーマンス・
シリアル・バス Ｐ１３９４ ドラフト７．１ｖ１：Hi
gh Performance Serial Bus P1394/Draft 7.1v1）。Ｐ
１３９４は映像データや音声データの伝送に必要なリア
ルタイム性の保障が可能なシリアル・バス型の通信媒体
である。

【０００３】Ｐ１３９４に接続される機器（以下ノード
と称する）は分岐を持つ木構造で接続され、複数の端子
を持つノードは一つの端子から受け取った信号を他の端
子へ出力することで信号を中継する。したがって任意の
ノードが出力したデータが接続された全てのノードに到
達することが保障されている。このため、Ｐ１３９４は
構成的には木構造ではあるものの理論上はバスとして動
作する。しかしＰ１３９４では、複数のノードを中継す
ることによってバスを実現しているため、伝送路の長さ
によって決まる伝搬遅延に加えて、中継するノードの数
に依存した伝搬遅延が生じる。またＰ１３９４では、唯
一のノードがバスの調停を行うことにより、同時に複数
のノードが送信を行わないことが保障されている。

【０００４】以上のようにバスとして構成された各ノー
ドには、ノードを識別するための識別子（以下ノードＩ
Ｄと称する）が付加される。このノードＩＤの付加は、
バスに新たなノードが付加されたり、逆にノードが切り
離された際に発生するバスの初期化（以下バスリセット
と称する）によって自動的に行われる。バスリセットが
発生した場合、バスに接続されたノードは、あらかじめ
決められた順序に従って、ノードの接続状況を示すパケ
ット（以下セルフＩＤパケットと称する）をバスに送出
する。ノードＩＤはこのセルフＩＤパケット送出の順番
によって決まるもので、セルフＩＤパケットには送出の
際に決定されたノードＩＤと、各端子に他のノードが接
続されているか否かを示す情報が含まれる。バス上のノ
ードは各ノードが送出するセルフＩＤパケットをすべて
受信して解析することにより、バスを構成する木構造を
知ることが可能である。

【０００５】さらにＰ１３９４は、１２５μｓｅｃ毎の
周期（以下サイクルと称する）を基本にして動作するも
のであり、各サイクルの前半で行う同期転送と、同期転
送を行った後に残された時間で行う非同期転送の２種類
の転送を行うことができる。映像データや音声データな
どのようなリアルタイム性の必要なデータの転送は、こ
の同期転送を用いて転送し、一方リアルタイム性の必要
がない制御情報などは非同期転送を用いて転送する。

【０００６】同期転送を行う場合には、送信に先立って
１サイクル中で使用する時間（帯域）を帯域の管理を行
っているノードから取得する必要がある。Ｐ１３９４で
はバス上に同期転送で使用する帯域の管理を行うノード
が一つ存在し、使用する帯域はこの帯域管理ノードから
取得してから送信を行う。同期転送を行うノードは取得
した帯域の範囲内でデータの送信を行うことができ、同
期転送で送信されるデータはＰ１３９４で定められたパ
ケットとして送出される。同期転送では、サイクル毎に
あらかじめ決められたデータ量の転送を保証することで
リアルタイム・データの転送が可能となる。ここで送信
に先立って取得すべき帯域は、実際のデータの転送に必
要な帯域とデータ転送の際に生じる伝搬遅延や、誤り検
出の目的で付加されるデータの転送に必要な帯域などの
オーバヘッドを合わせたものである。

【０００７】また、Ｐ１３９４では複数の伝送レートを
混在して使用することができ、これらを識別するために
パケットの送信前に送信レートを示す信号を出力する。

【０００８】さらにＰ１３９４は、バスに接続されたす
べてのノードが仮想的なアドレス空間を持っており、各
ノード間で行う非同期データの転送は、このアドレス空
間の読み出し操作や書き込み操作として行われる。また
このアドレス空間の一部には、それぞれのノードの動作
を制御する目的で使用するレジスタが含まれている。バ
スに接続されたノードは、他のノードの制御用レジスタ
を読み出すことによってそのノードの状態を知ることが
でき、逆に制御用レジスタへの書き込みによってノード
の制御を行うことができる。

【０００９】このような制御用レジスタを用いて、同期
データの送受信の制御を行うことが考えられる。このよ
うな場合、同期通信制御用のレジスタを読み出すこと
で、送信または受信の状態を知ることができる、一方こ
のレジスタに必要な値を書き込むことで、同期データの
送信または受信を開始させたり、逆に停止させるなどの
制御を行うことが可能となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】Ｐ１３９４等のよう
に、通信媒体が持つ帯域の一部を送信に先立って取得し
てから送信を行う場合、すでに行われている通信を停止
させて、その停止させた通信で使用されていた帯域を使
用して、他の機器の送出を開始することが有り得る。

【００１１】その例は、第１の機器が通信媒体にデータ
の送出を行っている間に、第２の機器がデータの送出を
開始しようとした場合である。ここで、通信媒体に第２
の機器がデータを送出できるだけの帯域が残されていた
場合には、第２の機器は帯域を取得してから送出を開始
することができる。しかし必要な帯域が残されていない
場合には、送信を開始することはできない。そこで第１
の機器の送出を停止させることで、第２の機器が送出に
必要な帯域を確保してから送信を開始することができ
る。

【００１２】このような場合には、一度、使用していた
帯域を帯域の管理ノードの返却し、再び取得をしてから
送信を開始する必要がある。また帯域の取得は、帯域の
返却の後に行われなくてはならないため、帯域の取得を
行う機器は帯域の返却が完了しているかどうかの確認
や、返却動作の監視をする必要がある。さらには、帯域
の返却が行われてから再び取得を行うまでの間には時間
がかかってしまうため、他のノードがその帯域を取得し
てしまう危険性がある。

【００１３】すなわち、帯域の取得に伴う手続きが複雑
であるという課題を有していた。一方、Ｐ１３９４のよ
うに通信媒体に接続されたノードの接続形態に依存した
伝搬遅延が生じる場合には、実際の送信に必要な帯域に
加えて、この伝搬遅延の時間等のオーバヘッドも含めて
帯域の取得を行う必要がある。

【００１４】このような場合、あらかじめ定められた、
最大の伝搬遅延時間をもとに帯域の取得を行うことが可
能である。しかしこのように想定される最大の伝搬遅延
時間をもとに取得すべき帯域を決定すると、実際には必
要のない帯域を余分に取得してしまうため、通信媒体の
効率的な利用ができず、またこのため、本来は通信でき
るはずの他の通信を妨げてしまう危険性がある。

【００１５】すなわち、伝搬遅延の最大値をもとに帯域
の取得を行うと、通信媒体を効率的に使用することが出
来ないという課題を有していた。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、請求項１記載のデータ送信装置は、通信媒体に接続
された機器の接続形態に依存した伝搬遅延が生じ、かつ
前記通信媒体が持つ帯域の一部を送信に先立って取得し
て送信を行う種類の通信媒体に接続されるデータ送信装
置であって、前記通信媒体に接続された機器の接続形態
によって決定される伝搬遅延識別子を保持する伝搬遅延
識別子保持手段と、前記通信媒体に送出するパケットに
含めることの出来るデータの最大量を示す最大送信デー
タ量を保持する最大送信データ量保持手段を備え、前記
伝搬遅延識別子保持手段は前記通信媒体を介して前記伝
搬遅延識別子の読み出し及び書き込みが可能であり、か
つ前記最大送信データ量保持手段は前記通信媒体を介し
て前記最大送信データ量の読み出しが可能であることを
特徴とする。

【００１７】請求項２記載のデータ送信制御装置は、第
１の発明のデータ送信装置を制御するデータ送信制御装
置であって、通信媒体に接続された機器の接続形態を解
析する解析手段と、前記解析手段が出力する解析結果に
基づいて伝搬遅延識別子を決定する識別子決定手段と、
前記識別子決定手段が決定した前記伝搬遅延識別子を伝
搬遅延識別子保持手段に設定する識別子設定手段を備え
ることを特徴とする。

【００１８】

【作用】第１の発明によれば、通信媒体に接続された機
器の接続形態に依存した伝搬遅延が生じ、かつ前記通信
媒体が持つ帯域の一部を送信に先立って取得してから送
信を行う通信媒体に接続されるデータ送信装置がデータ
の送信を行う際には、通信媒体に接続された機器の接続
形態によって決定される伝搬遅延識別子が伝搬遅延識別
子保持手段に保持されている。この伝搬遅延識別子は、
帯域の取得を行う際に使用した値と同じものである。ま
たこの伝搬遅延識別子は通信媒体を介しての読み出しと
書き込みがともに可能である。

【００１９】さらにデータ送信装置がデータの送信を行
う際には、パケットに含めることの出来るデータの最大
量を示す最大送信データ量が最大データ量保持手段に保
持されている。またこの最大送信データ量は通信媒体を
介して読み出しが可能である。

【００２０】ここで伝搬遅延識別子は、通信媒体に接続
された機器の構成に基づく伝搬遅延を表しているもので
あり、この伝搬遅延識別子により帯域取得の際のオーバ
ヘッドが一意に決定できるものである。

【００２１】第２の発明によれば、第１の発明のデータ
送信装置の送信制御装置として機能している場合、解析
手段は通信媒体に接続された機器の接続形態を解析して
その解析結果を出力する。この解析結果を受け取った識
別子決定手段は、この解析結果に基づいて、その構成の
通信媒体に送信を行う場合に生じる伝搬遅延を算出し、
この伝搬遅延に対応する伝搬遅延識別子を決定して出力
する。識別子設定手段は、識別子決定手段から受け取っ
た伝搬遅延識別子を第１の発明のデータ送信装置が持つ
伝搬遅延識別子保持手段に伝搬遅延識別子として設定す
る。

【００２２】

【実施例】本発明の実施例を図面を用いて説明する。

【００２３】本実施例において、図１に示す通信媒体１
０８に同期データを送信するデータ送信機１０７は伝搬
遅延識別子１０５を保持する伝搬遅延識別子保持手段１
０１、最大送信データ量１０６を保持する最大送信デー
タ量保持手段１０２、帯域取得手段１０３、送受信手段
１０４より構成される。Ｐ１３９４に同期データを送信
する場合には、送出に先立って帯域の管理を行っている
ノードから帯域を取得しなくてはならない。

【００２４】図２にＰ１３９４に同期データを送信する
場合に、取得の必要な帯域を示す。同期データの帯域
は、バスが未使用であることを検出してから使用権の要
求を行うまでの時間Ｔ１、バスの使用権の要求が管理ノ
ードに到達するまでにかかる伝搬時間Ｔ２、バスの使用
権管理ノードでの判断時間Ｔ３、使用権管理ノードから
出力された判断結果を受け取るまでにかかる伝搬時間Ｔ
４、データの送信前のバスの占有期間Ｔ５、データの送
信レートを表す信号を出力する時間Ｔ６、パケット自体
の送信にかかる時間Ｔ７、転送終了を表す信号を出力す
る時間Ｔ８、パケットがバスの使用権の管理ノードに到
達するまでの伝搬遅延Ｔ９の合計によって決まる時間に
相当する帯域となる。

【００２５】この帯域の中で、パケット自体の転送にか
かる時間であるＴ７以外の値は送信レートや送信データ
の量には無関係であり、送信するノードとバスの使用権
を管理するノードの間に存在する中継ノードの数によっ
て決まる。ただしＰ１３９４では、バスの使用権を管理
するノードが接続上の中心にある必要が無いため、パケ
ットの転送時間以外にかかる時間は、それぞれのノード
によって異なる。それぞれのノード毎の値を求めるため
にはバスの使用権の管理を行うノードのバス上での位置
を考慮しなくてはならない。

【００２６】しかし、この値を使用権の管理ノードの位
置に無関係な値として求め、またバス全体で同一の値を
使用する場合には、バスに存在する最大中継ノード数
を、送信ノードとバスの使用権を管理するノードの間の
最大中継ノード数として使用すればよい。

【００２７】そこで、図３に示すようにバスの使用権を
管理するノード３０１からＮ回の接続で、（Ｎ−１）個
の中継ノード３０２だけ離れた送信ノード３０３がパケ
ットを出力すると考えた場合、Ｐ１３９４の規格に示さ
れた値を使用して計算すると、パケットの転送以外に使
用する時間Ｔohは（数１）に示す値となる。

【００２８】

【数１】

【００２９】さらにこの値はＰ１３９４において、帯域
管理に使用する単位を使用して表すと、パケットの転送
帯域以外に必要な帯域（以下オーバヘッド帯域と称す
る）ＢＷohは（数２）のように表すことが出来る。

【００３０】

【数２】

【００３１】Ｐ１３９４で使用される帯域の単位は、１
００Ｍｂｐｓでの伝送の際に２ｂｉｔの転送にかかる帯
域を１とした値である。

【００３２】伝搬遅延識別子１０５は、通信媒体１０８
に接続された機器の接続形態より求められるもので、こ
の識別子の値によってオーバヘッド帯域を一意に決定す
ることが出来る。伝搬遅延識別子保持手段１０１に保持
される伝搬遅延識別子１０５は、初期状態では、Ｐ１３
９４で許される最大の接続形態である、１６回の接続で
１５個の中継ノードがある場合のオーバヘッド帯域に対
応する値が設定される。一方最大送信データ量保持手段
１０２に保持される最大送信データ量１０６は、Ｐ１３
９４で使用する同期通信用パケットのデータ部分である
ペイロード部に含めることの出来る最大のデータ量を示
すものである。図４に同期データの送信で使用されるパ
ケットの形式を示す。同期データ転送用のパケットは、
Ｐ１３９４で規定された４バイトのパケットヘッダ４０
１、パケットヘッダ用の４バイトのＣＲＣ４０２、同期
データの種別などを示すために使用される８バイトのＣ
ＩＰヘッダ４０３、同期データ４０４、４バイトのデー
タ用ＣＲＣ４０５より構成される。このうちＣＩＰヘッ
ダ４０３と同期データ４０４を合わせた部分がペイロー
ドであり、同期データの大きさはデータの種類やそのデ
ータの伝送に必要とされるレートによって可変である。

【００３３】このパケットには同期データに加えて、パ
ケットのヘッダなどを含めて２０バイトのデータが付加
される。このうち最大送信データ量保持手段に保持され
るのはＣＩＰヘッダ４０３の８バイトと同期データのデ
ータ量を合わせた値である。したがって送信に先立って
取得する必要のある帯域は、最大送信データ量に示され
た値に１２バイトを加えた大きさを持つパケットが、送
信に使用するレートで送信される際に必要となる帯域
と、前述のオーバヘッド帯域をあわせた帯域となる。

【００３４】一方、図５にＰ１３９４の各ノードが持つ
アドレス空間内に置かれる、同期データの送信を制御す
るためのレジスタである送信用ＰＣＲ（プラグ・コント
ロール・レジスタ）の構成を示す。ＰＣＲは３２ｂｉｔ
のレジスタで、そのＰＣＲが使用可能か否かを示す１ビ
ットのバリッド・フラグ５０１、その送信用ＰＣＲによ
って制御される送信が送信中に停止できることを示す１
ビットのアンオウンド・コネクション・カウンタ５０
２、そのＰＣＲへの指示を行った機器の数を示す６ビッ
トのコネクション・カウンタ５０３、２ビット未使用フ
ィールド５０４、６ビットの同期データの送信に使用す
るチャネル番号を示すチャネル５０５、送信に使用する
レートを示す２ビットのデータ・レート５０６、伝搬遅
延識別子保持手段に相当する４ビットのオーバ・ヘッド
ＩＤ５０７、最大送信データ量保持手段に相当しペイロ
ードの大きさを４バイトを単位として表した１０ビット
のペイロード・サイズ５０８より構成される。

【００３５】送信を制御する送信制御装置は、このレジ
スタへ値を書き込むことにより送信を制御することがで
き、一方このレジスタの値を読み出すことで、その時点
の送信の状態を知ることが出来る。送信装置は、送信用
ＰＣＲのバリッド・フラグ５０１が１である間に、アン
オウンド・コネクション・カウンタ５０２もしくはコネ
クション・カウンタ５０３に０以外の値が書き込まれた
場合、送出を行う。逆にこの両者が０になった場合に
は、出力を停止する。なお、コネクション・カウンタ５
０３が０で、アンオウンド・コネクション・カウンタ５
０２が１の場合にのみ、送信開始の指示を行った機器以
外がアンオウンド・コネクション・カウンタ５０２をク
リアして送信を停止させることができる。

【００３６】帯域取得手段１０３はこの帯域取得を行う
場合、後述する理由により伝搬遅延識別子１０５が書き
変わっている可能性があるため、伝搬遅延識別子保持手
段１０１に保持された伝搬遅延識別子１０５と最大送信
データ量保持手段１０２に保持された最大送信データ量
１０６に基づいて帯域の取得を行う。帯域取得を行う場
合、帯域取得手段１０３は、最大送信データ量保持手段
１０２から最大送信データ量１０６を読み出し、前述の
理由によりペイロードの大きさからパケットの大きさを
求めるために、この最大送信データ量１０６に１２バイ
トを加え、この大きさのパケットをＰＣＲに含まれるデ
ータ・レート５０６で送信する際に必要とされる帯域を
求める。さらに帯域取得手段１０３は、伝搬遅延識別子
保持手段１０１から伝搬遅延識別子１０５を読み出し、
伝搬遅延識別子１０５によって決まるオーバヘッド帯域
をパケット送信の帯域に加える。

【００３７】帯域取得手段１０３は以上の結果得られた
帯域を帯域割り当て要求として送受信手段１０４に出力
し、送受信手段１０４は受け取った帯域割り当て要求を
帯域の管理ノードに送るために、非同期通信パケットと
して通信媒体１０８に送出する。そして、その要求の結
果として受け取ったパケットを帯域取得手段１０３に出
力する。帯域取得手段１０３は帯域割り当て要求の結果
から帯域が取得できたか否かを判断する。またこの帯域
取得の結果に基づいて、ＰＣＲのアンオウンド・コネク
ション・カウンタ５０２またはコネクション・カウンタ
５０３への書き込みによって送信開始の指示を行うこと
ができる。

【００３８】以上の手順について、現在開発が進めれて
いるディジタルＶＴＲのデータの送信を目的で、帯域割
り当てを行う場合の例を以下に示す。

【００３９】Ｐ１３９４を用いて、このディジタルＶＴ
Ｒのデータを送信する場合には、データは４８０バイト
毎に区切られ、同期パケットとして転送される。従って
最大送信データ量保持手段には、この４８０バイトにＣ
ＩＰヘッダの８バイトを加えた４８８バイトを４バイト
を単位として表した、１２２という値が最大送信データ
量として書き込まれている。

【００４０】帯域取得手段１０３は、ＰＣＲに含まれた
最大送信データ量保持手段（ペイロード・サイズ５０
８）から最大送信データ量である１２２という値を読み
出し、これを４倍して、ペイロードの大きさが４８８バ
イトであることを知る。さらには、この４８８バイトに
１２バイトを加えた５００バイトが同期データ用のパケ
ットの大きさであるとがわかる。さらにはＰＣＲに含ま
れるデータ・レート５０６の値をもとに、パケット送信
にかかる帯域を求める。ここでデータ・レート５０６が
１００Ｍｂｐｓでの転送を示していた場合にこの帯域
は、Ｐ１３９４で使用する帯域の単位を使用して２００
０となる。一方、データ・レート５０６が２００Ｍｂｐ
ｓを示している場合にはこの半分の１０００になる。

【００４１】さらに帯域取得手段１０３はＰＣＲに含ま
れる伝搬遅延識別子保持手段（オーバヘッドＩＤ５０
７）から伝搬遅延識別子を読み出す。帯域取得手段１０
３は（表１）に示す４ビットの伝搬遅延識別子のビット
パターンとオーバヘッド帯域の対応表を持っており、読
み出した伝搬遅延識別子からオーバヘッド帯域を求めめ
る。

【００４２】

【表１】

【００４３】この結果得られたオーバヘッド帯域とパケ
ットの帯域である２０００を合わせた値が取得すべき帯
域となる。

【００４４】一方、ＰＣＲのコネクション・カウンタ５
０３が０で、アンオウンド・コネクション・カウンタ５
０２が１の時には、送信開始の指示を行ったノード以外
がアンオウンド・コネクション・カウンタ５０２をクリ
アすることで、送信を停止させることができるため、こ
の停止した送信で使用していた帯域を使用して他の送信
を行うことができる。またこの際に、ＰＣＲに含まれる
伝搬遅延識別子と最大送信データ量によって使用してい
た帯域を知ることができる。

【００４５】図６に、このような送信機の切り替えを行
う際の送信装置の構成を示す。図６において、すでに送
信を行っている第１の送信装置６０６は、伝搬遅延識別
子６０４を保持する伝搬遅延識別子保持手段６０１、最
大送信データ量６０５を保持する最大送信データ量保持
手段６０２、通信媒体６０７との間でパケットの送受信
を行う送受信手段６０３から構成され、一方の新しく送
信を開始する第２の送信装置６１４は、通信媒体６０７
との間でパケットの送受信を行う送受信手段６０８、帯
域取得手段６０９、伝搬遅延識別子６１２を保持する伝
搬遅延識別子保持手段６１０、最大送信データ量６１３
を保持する最大送信データ量保持手段６１１から構成さ
れる。

【００４６】第２の送信装置６１４が第１の送信装置６
０６の送信を停止させ、第１の送信装置６０６が使用し
ていた帯域を使用して送信を行う場合、第１の送信装置
のＰＣＲのアンオウンド・コネクション・カウンタをク
リアする。またこのとき、第２の送信装置の帯域取得手
段６０９は第１の送信装置６０６のＰＣＲの一部として
構成される伝搬遅延識別子保持手段６０１に保持されて
いる伝搬遅延識別子６０４と最大送信データ量保持手段
６０２に保持されている最大送信データ量６０５を読み
出す。

【００４７】なおこの場合、第１の送信装置６０６のノ
ードＩＤは、第１の送信装置が送信している図３に示す
構造を持つ同期データ用パケットのＣＩＰヘッダの中に
含まれているので、第２の送信装置６１４は送信されて
いるデータを一度受信してＣＩＰヘッダを調べること
で、そのデータの送信を行っている第１の送信装置６０
６のノードＩＤを特定することできる。

【００４８】そこで、第２の送信装置６１４の帯域取得
手段６０９は、第１の送信装置６０６から読み出した伝
搬遅延識別子６０４と最大送信データ量６０５をもと
に、前述の通常の帯域取得と同様の方法で、第１の送信
装置が取得して使用していた帯域を求める。ここで求め
た、第１の送信装置６０６が取得していた帯域は、第１
の送信装置６０６の送信が停止した後には、第２の送信
装置６１４が使用できることになる。

【００４９】なお、第１の送信装置６０６の使用してい
た帯域を求める際に使用するデータ・レートは、通常、
ＰＣＲに含まれるデータ・レート５０６を読み出して使
用するが、第１の送信装置６０６のノードＩＤを知るた
めに同期データ用パケットを受信した際の受信レートに
よっても知ることができるため、必ずしもＰＣＲに含ま
れるデータ・レート５０６を読み出す必要はない。

【００５０】さらに帯域取得手段６０９は、上記の手順
で求められる譲り受けた帯域と、第２の送信装置６１４
の伝搬遅延識別子保持手段６１０に保持された伝搬遅延
識別子６１２と最大送信データ量保持手段６１１に保持
された最大送信データ量６１３から同様にして求める、
使用予定の帯域とを比較し、両者に差がある場合には余
分な帯域を帯域の管理ノードに返却したり、逆に不足す
る帯域を取得する必要がある。

【００５１】ただしこのとき、第１の送信装置６０６か
ら読み出した伝搬遅延識別子６０４が第２の送信装置６
１０に保持されていた伝搬遅延識別子６１２よりも小さ
な場合には、第２の送信装置６１４の伝搬遅延識別子６
１２を第１の送信装置６０６から読み出した伝搬遅延識
別子６０４と同じ値にすることができる。これは、伝搬
遅延識別子がバスの接続形態のみによって求められるも
のであり、後述する出伝搬遅延識別子を算出する際に使
用した計算方法によっては、ノード毎に異なる値が書き
込まれている可能性はあるが、同一のバスに接続された
ノードであるならばその中で最小の伝搬遅延識別子を使
用することができるためである。

【００５２】前述のように伝搬遅延識別子保持手段の初
期値は、バスがＰ１３９４の規格で許される最大の構成
の場合に対応する値である。したがって、帯域を譲り受
ける第２の送信装置６１４が伝搬遅延識別子６１２とし
て初期値を持つもので、一方、第１の送信装置６０６の
伝搬遅延識別子６０４はバスの接続形態を調べることで
初期値よりも小さな値が書き込まれていた場合などに
は、帯域を譲り受ける際に伝搬遅延識別子の大きさを比
較して、小さい方の値を使用する事で、通信媒体の持つ
帯域を有効利用することが可能となる。

【００５３】図７は、送信制御装置が伝搬遅延識別子を
求める際の動作を示すブロック図である。本実施例にお
いて、送信装置７１０は、通信媒体７０６との間でパケ
ットの送受信を行う送受信手段７０７、伝搬遅延識別子
７０９を保持する伝搬遅延識別子保持手段７０８より構
成され、送信制御装置７０５は、通信媒体に接続された
機器の接続形態を解析する解析手段７０１、解析結果に
基づいて伝搬延識別子を決定する識別子決定手段７０
２、送信装置７１０の伝搬識別子保持手段７０８に伝搬
遅延識別子７０９を設定する識別子設定手段７０３、通
信媒体７０６との間でパケットの送受信を行う送受信手
段７０４より構成される。

【００５４】解析手段７０１は、Ｐ１３９４のバスリセ
ットの際にバスに接続される各ノードが送出するセルフ
ＩＤパケットをすべて受信し、このセルフＩＤパケット
に含まれる情報を用いてバスの木構造を解析する。この
木構造を解析することで、各ノード間で通信を行う際の
中継ノードの数を求め、この最大値を出力する。一方、
識別子決定手段７０２は、解析手段７０１より入力する
バスでの最大の中継ノード数から、生じる可能性のある
最大の伝搬遅延を計算し、この値をもとに同期データを
送信する際に取得が必要になるオーバヘッド帯域の大き
さを求める。さらに識別子決定手段７０２は、このオー
バヘッド帯域から最も適切な伝搬遅延識別子を決定して
出力する。

【００５５】この際に使用する中継ノード数とオーバヘ
ッド帯域の対応としては、例えば（表２）に示す値を使
用することができる。

【００５６】

【表２】

【００５７】表２に示す値は、バスの使用権を管理する
ノードの位置に関わらずに決まる最大値であり、（数
２）に示した式を用いた計算によって求められたもので
ある。なお、バスの使用権を管理するノードのバス上で
の位置を考慮して伝搬遅延を計算することも可能であ
り、この場合、そのバスに存在する最大の中継数は同じ
であっても（表１）に示すオーバヘッド帯域よりも小さ
な値となることもある。またオーバヘッド帯域と４ビッ
トの伝搬遅延識別子のビットパターンとの対応は、（表
１）に示した値を使用する。したがって伝搬遅延識別子
を決定することができる。

【００５８】このようにして識別子決定手段７０２は解
析手段７０１より入力する最大中継ノードの数をもとに
オーバヘッド帯域を求め、さらにはこのオーバヘッド帯
域より伝搬遅延識別子を決定して出力する。またこのよ
うな対応を決めることで、伝搬遅延識別子からオーバヘ
ッド帯域を一意に決定することができる。

【００５９】識別子設定手段７０３は、識別子決定手段
７０２によって決められた伝搬遅延識別子を入力し、送
信装置７１０の伝搬識別子保持手段７０９への書き込
む。この書き込みは非同期通信パケットを用いて、ＰＣ
Ｒへの書き込み操作によって行われる。

【００６０】前述のように、送信装置７１０の伝搬遅延
識別子保持手段７０８の初期値は、Ｐ１３９４で許され
る最大の接続形態によって決まる識別子が書き込まれて
いる。この値を変更するためには、バスの接続形態を解
析して最大の中継ノード数を知る必要がある。しかし、
バスの接続形態を解析せずに伝搬遅延識別子を初期値の
まま使用しても、同期データの通信は可能であるため、
すべての送信装置が接続形態の解析手段７０１や識別子
決定手段７０２、また識別子設定手段７０３を持つ必要
はない。ただしこの場合には、本来必要な帯域よりも大
きな帯域の取得を行ってしまうので、通信媒体の持つ帯
域を有効利用することはできない。

【００６１】そこで、通信媒体に送信制御装置７０５を
接続し、バスに接続された機器の接続形態を解析して伝
搬遅延識別子を求め、そのバスに接続された送信装置の
伝搬遅延識別子保持手段に適切と思われる伝搬遅延識別
子を設定することで、通信媒体の持つ帯域を効率的に使
用することができるようになる。伝搬遅延識別子保持手
段は、バスを通して書き込むことが可能であるので、バ
ス上に少なくとも１つの送信制御装置があれば、初期値
よりも小さな伝搬遅延識別子を設定することが可能であ
り、この結果として、すべての送信装置が接続形態の解
析手段７０１や識別子決定手段７０２などを持つ必要は
なく、（表１）に示した伝搬遅延識別子とオーバヘッド
帯域の対応表を持っていることで、通信媒体が持つ帯域
の有効利用が可能となる。

【００６２】一方、このように伝搬遅延識別子保持手段
を持つ送信装置以外の送信制御装置が、すでに設定され
ている値よりも適切な伝搬遅延識別子を書き込む可能性
がある。したがって、前述のように帯域取得手段が帯域
の取得を行う際には伝搬遅延識別子保持手段の値を読み
出し、読み出した値に基づいてオーバヘッド帯域を求め
る必要がある。

【００６３】さらに、伝搬遅延識別子保持手段に保持さ
れる伝搬遅延識別子は、送信装置を切り替える際に使用
するため、帯域の取得を行ったときに使用した値である
必要がある。従って、送信制御装置が伝搬遅延識別子を
設定するのは、その時点で送信を行っていない送信装置
のみである。すなわちＰＣＲのアンオウンド・コネクシ
ョン・カウンタ５０２とコネクション・カウンタ５０３
がともに０の場合にのみ、伝搬遅延識別子を設定するこ
とができる。

【００６４】伝搬遅延識別子は、本来バスの接続形態が
定まれば、最も適切な値は一つ定まるものである。しか
しながら最も適切な値を求めるためには、バスの接続形
態を解析して、すべてのノード間の中継ノード数と、ま
た場合によってはバスの使用権管理ノードのバス上での
位置を正確に求めなくてはならない。このような処理を
行うためには複雑な解析処理が必要である。一方、バス
に接続された機器が少ない場合には、機器の数だけをも
とに、最適ではないものの、伝搬遅延識別子を初期値よ
りも小さな値に設定することができる。

【００６５】Ｐ１３９４では、最も離れたノード間での
中継ノード数は１５で、１６回の接続にしなければなら
ないことが規格に定められている。バスに接続されたノ
ードの数Ｍが１７よりも小さな値であった場合には、ど
のような接続形態をとったとしても、最も離れたノード
間の中継ノード数は（Ｍ−２）を越えることはない。し
たがってこのような場合には、接続形態の解析は行わず
に、バスに接続されたノード数で考えられる最大の中継
ノード数である（Ｍ−２）を中継ノード数として伝搬遅
延識別子を決定することができる。一方、Ｍが１７より
も大きな値であった場合には、中継ノード数として、Ｐ
１３９４で許された最大の値である１５を用いる。この
ようにして求められた伝搬遅延識別子を設定すること
で、バスに接続された機器の数が少ない場合には、通信
媒体の持つ帯域を最大限に利用することはできないが、
複雑な処理を行わずに、伝搬遅延識別子の設定を全く行
わない場合に比べて帯域の有効利用が可能となる。

【００６６】以上のように、送信制御装置が伝搬遅延識
別子を求める方法は複数有り得る。また、同一のバス上
に伝搬遅延識別子の設定を行う送信制御装置が複数存在
することも有り得る。従って、すでに最適と思われる伝
搬遅延識別子が書き込まれた伝搬遅延識別子保持手段
に、それよりも大きな伝搬遅延識別子が書き込まれるこ
とがある。このようなことが生じると、通信媒体の持つ
帯域を有効利用することができなくなる危険性がある。
そこで、伝搬遅延識別子を設定する際には、すでに設定
されている値と設定しようとする値と比較して、すでに
設定されている値よりも小さな値の場合にのみ設定を行
うことによって、上記の危険性を回避することができ
る。

【００６７】

【発明の効果】以上のように第１の発明では、帯域の取
得を行った際に使用した伝搬遅延識別子と最大送信デー
タ量が通信媒体を通して外部から読み出しが可能である
ため、同じ通信媒体に接続された別の機器がこの取得さ
れた帯域を求めることが可能となり、この結果すでに取
得された帯域を使用して他の送信装置が送信を行う際の
帯域の移行を伴う帯域取得の手続きを簡略化する事が可
能となる。

【００６８】第２の発明では、送信制御装置が通信媒体
に接続された機器の接続形態を解析し、この解析結果に
基づく伝搬遅延識別子を設定することで、通信媒体の持
つ帯域を有効利用することが可能となる。さらには、こ
の伝搬遅延識別子は通信媒体を通して機器の外部より設
定することが可能であるため、すべての送信装置が通信
媒体に接続された機器の接続形態を解析する解析手段を
持たなくとも、通信媒体上に少なくとも１つの送信制御
装置があることで、通信媒体の持つ帯域を有効利用する
ことが可能となる。

【００６９】第３の発明では、通信媒体に接続された機
器の接続形態を解析する際に、通信媒体に接続された機
器の数に基づいて判断を行うことによって、複雑な処理
を必要とせずに、帯域の有効利用を行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例において同期データの送信を行
う送信装置の主要部の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施例においてＰ１３９４の同期デー
タの送信の際に、取得の必要な帯域を示す図

【図３】本発明の実施例においてＮ回の接続で（Ｎ−
１）個の中継ノードだけ離れたノードの接続を示す図

【図４】本発明の実施例においてＰ１３９４で同期デー
タを送信する際に使用するパケットの構成を示す図

【図５】本発明の実施例において同期データの送信を制
御するレジスタであるＰＣＲの構成を示す図

【図６】本発明の実施例において同期データの送信ノー
ドを切り替える際の２つの送信装置の主要部分の構成を
示すブロック図

【図７】本発明の実施例において伝搬遅延識別子の決定
と設定を行う送信制御装置と、伝搬遅延識別子を設定さ
れる送信装置の主要部分の構成を示すブロック図

【符号の説明】

１０１、６０１、６１０、７０８ 伝搬遅延識別子保持
手段 １０２、６０２、６１１ 最大送信データ量保持手段 １０３、６０９ 帯域取得手段 １０４、６０３、６０８、７０４、７０７ 送受信手段 １０５、６０４、６１２、７０９ 伝搬遅延識別子 １０６、６０５、６１３ 最大送信データ量 １０７、６０６、６１４、７１０ 送信装置 １０８、６０７、７０６ 通信媒体 ２０１ パケット ２０２ バスの使用権要求 ２０３ バスの使用許可 ３０１ バスの使用権管理ノード ３０２ 中継ノード ３０３ 送信ノード ４０１ パケット・ヘッダ ４０２ ヘッダＣＲＣ ４０３ ＣＩＰヘッダ ４０４ 同期データ ４０５ データＣＲＣ ５０１ バリッド・フラグ ５０２ アンオウンド・コネクション・カウンタ ５０３ コネクション・カウンタ ５０４ 未使用フィールド ５０５ チャネル番号 ５０６ データ・レート ５０７ オーバヘッドＩＤ ５０８ ペイロード・サイズ ７０１ 解析手段 ７０２ 識別子決定手段 ７０３ 識別子設定手段 ７０５ 送信制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−139934（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−8913（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−23584（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−307453（ＪＰ，Ａ) 特表 平９−507628（ＪＰ，Ａ) 特表 平11−505988（ＪＰ，Ａ) 特表 平11−506879（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／34477（ＷＯ，Ａ１) ＩＥＥＥ ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ ＯＮ ＣＯＮＳＵＭＥＲ ＥＬＥＣＴ ＲＯＮＩＣＳ，Ｖｏｌ．41 Ｎｏ．３, ＡＵＧＵＳＴ 1995，Ｋｕｎｚｍａｎ Ａ．Ｊ．，”1394 ＨＩＧＨ ＰＥＲＦ ＯＲＭＡＮＣＥ ＳＥＲＩＡＬ ＢＵ Ｓ：ＴＨＥ ＤＩＧＩＴＡＬ ＩＮＴＥ ＲＦＡＣＥ ＦＯＲ ＡＴＶ”，ｐａｇ ｅｓ．893−900 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 ＩＮＳＰＥＣ（ＤＩＡＬＯＧ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同期転送を行うことができ、同期転送に
   よる送信を行う際にあらかじめ帯域の割り当てを受ける
   必要がある通信媒体における送信方法であって、 最大送信データ量から同期データ用の最大のパケットの
   大きさを求め、これと前記通信媒体のデータレートから
   前記パケットの送信に必要な帯域を決定する第１の帯域
   決定ステップと、 伝搬遅延識別子の値からオーバヘッドの帯域を決定する
   第２の帯域決定ステップと、 前記第１の帯域決定ステップにより決定された前記帯域
   と前記第２の帯域決定ステップにより決定された前記第
   ２の帯域とを加算する加算ステップと、 前記加算ステップにより加算された値に相当する帯域の
   割り当てを受ける帯域割り当てステップとを有し、 前記第２の帯域決定ステップは伝搬遅延識別子とオーバ
   ーヘッド帯域の対応表を用いて前記帯域を決定する送信
   方法。